学年云南省昆明市黄冈实验学校高二下学期期中考试物理试题 解析版文档格式.docx
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以角度匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B。
从金属环的平面与磁场方向重合时开始计时,在转过30°
角的过程中,环中产生的感应电动势平均值为()
A.;
B.;
C.;
D.。
【答案】C
【解析】图示位置时穿过线圈的磁通量为:
φ1=0;
转过30°
时穿过线圈的磁通量为:
φ2=BSsin30°
=BS
用的时间为:
;
由法拉第电磁感应定律得感应电动势的平均值为:
,故C正确,ABD错误;
故选C.
3.如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。
下列说法中正确的是()
①当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小
②当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大
③当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大
④当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变
A.只有②④正确B.只有①③正确C.只有②③正确D.只有①④正确
【答案】D
【解析】设闭合回路的面积是S,设电路总电阻为R,由法拉第电磁感应定律可得:
感应电动势,由欧姆定律可得:
感应电流;
S与R是定值,
(1)当磁感应强度B增加,磁感应强度的变化率增大时,感应电流变大;
当磁感应强度的变化率减小时,感应电流减小,当磁感应强度的变化率不变时,感应电流不变,即当磁感应强度B增加时,感应电流I可能增大,可能不变,可能减小,故①正确,②错误;
(2)当磁感应强度B减小,磁感应强度的变化率增大时,感应电流变大;
当磁感应强度的变化率减小时,感应电流减小,当磁感应强度的变化率不变时,感应电流不变,即当磁感应强度B减小时,感应电流I可能增大,可能不变,可能减小,故③错误,④正确;
故选D.
本题考查了判断感应电流如何变化问题,熟练应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律,分析各种可能出现的情况是正确解题的关键.
4.如图4所示,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:
2;
副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;
原线圈电路中接有电压表和电流表。
现闭合开关,灯泡正常发光。
若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】试题分析:
由于,而从题中可知,U2=220V,因此电压表的读数U=110V,而变压器是理想变压器,本身不消耗能量,因此输入功率等于输出功率,即,因此,因此A正确,BCD错误
考点:
理想变压器
5.图5(a)左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=55Ω,、为理想电流表和电压表,若原线圈接入如图5(b)所示的正弦交变电压,电压表的示数为110V,下列表述正确的是()
A.电流表的示数为2AB.原、副线圈匝数比为1:
2
C.电压表的示数为电压的有效值D.原线圈中交变电压的频率为100Hz
【答案】CA
【解析】电流表的示数,故A正确;
原线圈电压的有效值,原副线圈匝数之比,故B错误;
电压表示数为电压的有效值,故C正确;
根据图象,周期T=0.02s,交流电的频率,故D错误;
故选AC.
能够根据图象得到我们需要的物理信息,掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系,最大值和有效值之间的关系即可解决本题.
6.图6是远距离高压输电的示意图,关于远距离输电,下列表述正确的是()
A.增加输电导线的截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B.高压输电是通过增大输电电压来减小输电线中的电流,有利于减小输电过程中的电能损失。
C.在输送电压一定是=时,输送的电功率越大,输电过程中电能损失越小。
D.高压输电时必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好。
【答案】ABD
【解析】增加输电导线的横截面积能减小电阻,根据P损=I2R,减小电阻,有利于减少输电过程中的电能损失.故A正确.根据P=UI知,高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗.故B正确.输送的电功率越大,则输电线上流过的电流越大,输电过程中的电能损失越大.故C错误.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好.故D正确.故选ABD.
增加输电导线的横截面积能减小电阻,因此,有利于减少输电过程中的电能损失,高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗,输送的电功率越大,则输电线上流过的电流越大,输电过程中的电能损失越大,高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好.
7.如图7所示,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aOb(在纸面内),磁场方向垂直于纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于Oa、Ob放置。
保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计。
现经历以下四个过程:
①以速率v移动d,使它与Ob的距离增大一倍;
②再以速率v移动c,使它与Oa的距离减小一半;
③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;
④最后以速率2v移动d,使它也回到原处。
设上述四个过程中通过电阻R的电量大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则()
A.Q1=Q2=Q3=Q4
C、Q1=Q2=2Q3=2Q4
B.2Q1=2Q2=Q3=Q4
C.Q1≠Q2=Q3≠Q4
【答案】B
【解析】设d与ob之间距离为L1,c与oa之间距离为L2.
则
,则Q1=Q2=Q3=Q4,故选A.
本题的方法是四个热量均用相同的量表示.也可以用经验公式感应电量,分析磁通量变化大小来确定.
8.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l.t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图).现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是()
首先根据右手定则判断边cb刚进入磁场时回路中感应电流方向,再根据进入磁场中有效切割长度的变化,求出感应电流的变化,从而得出正确结果.
开始时bc边进入磁场切割磁感线,根据右手定则可知,电流方向为逆时针,即为负方向,故A错误;
当bc边开始出磁场时,回路中磁通量减小,产生的感应电流为顺时针,方向为正方向,故D错误,开始时bc边进入磁场切割磁感线,根据感应电动势大小公式可得,有效切割长度越来越长,感应电动势增大,故感应电流越来越大,且电流方向为负方向;
当bc边开始出磁场时,根据感应电动势大小公式可得,切割长度越来越长,感应电动势增大,故感应电流越来越大,且电流方向为正方向,故B正确C错误.
9.如图9甲图所示:
矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直。
规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,图乙中正确的是()
由图可知,0﹣1s内,线圈中磁通量的变化率相同,故0﹣1s内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为逆时针,即电流为负方向;
同理可知,1﹣2s内电路中的电流为顺时针,2﹣3s内,电路中的电流为顺时针,3﹣4s内,电路中的电流为逆时针,
由E==可知,电路中电流大小恒定不变.
10.阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上。
以下说法中正确的是()
A.电压的有效值为10V
B.通过电阻的电流有效值为A
C.电阻消耗电功率为5W
D.电阻每秒种产生的热量为10J
解:
A、由U﹣t图象,交流电压最大值为10V,有效值U==.故A错误.
B、通过电阻的电流I==A.故B正确.
C、根据P=I2R,知电阻消耗的电功率P=5W.故C正确,
D、电阻每秒产生热量Q=Pt=5J.故D错误.
故选BC.
【点评】解决本题的关键能够从图象中获取电压的峰值,根据峰值与有效值的关系求出有效值.知道功率、热量的求解都用有效值.
11.用电高峰期,电灯往往会变暗,其原理可简化为如下物理问题:
如图所示,理想变压器的副线圈上,通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,原线圈输入有效值恒定的交流电压,当开关S闭合时,以下说法中正确的是()
A.原线圈中电流减小B.R两端的电压增大
C.副线圈输出电压减小D.原线圈输入功率减小
【解析】开关S闭合后,电阻减小,而次级电压不变,副线圈的电流增大,原线圈的电流也增大,故A错误;
副线圈电流增大,R两端的电压增大,故B正确;
副线圈电压由原线圈和匝数比决定,而原线圈电压和匝数比都没有变,所以副线圈输出电压不变,故C错误;
原线圈的电压不变,而电流增大,故原线圈的输入功率增大,故D错误.故选B.
12.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内,直导线中电流向上,则在T/2-T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()
A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左
B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右
C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右
D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左
【解析】在T/2-T时间内,直线电流方向向下,根据安培定则,知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外,电流逐渐增大,则磁场逐渐增强,根据楞次定律,金属线框中产生顺时针方向的感应电流.根据左手定则,知金属框左边受到的安培力方向水平向右,右边受到的安培力水平向左,离导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力,所以金属框所受安培力的合力水平向右.故C正确,ABD错误.故选C.
解决本题的关键掌握安培定则判断电流与其周围磁场的方向的关系,运用楞次定律判断感应电流的方向,以及运用左手定则判断安培力的方向.
二、实验填空题
13.某同学用如图10所示的实验器材探究电磁感应现象。
他连接好电路并检查无误后,闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转。
电键闭合后,他还进行了下列操作:
(1)将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱C移动,电流计指针将_________(填“左偏”、“右偏”或“不偏”)
(2)将线圈A中的铁芯快速抽出,电流计指针将________(填“左偏”、“右偏”或“不偏”)
【答案】
(1).右偏
(2).左偏
【解析】
(1)滑动触头向C移动,阻值减小,电流变大,指针右偏;
(2)快速抽出铁芯,磁场减弱,则指针左偏。
14.如图10所示,、两闭合线圈用同样导线绕成的,都是10匝,半径为,内有以线圈作为理想边界的匀强磁场,若磁场均匀减小,则、环中感应电动势∶=_______,产生的感应电流∶=____
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